ZedBoard Linux开发 --- GPIO驱动详解

ZedBoard Linux开发--- GPIO驱动详解

2014-04-08 15:31:57| 分类：ZedBoard | 标签：gpiolib sysfs gpio |举报|字号大中小订阅

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本来这是要作为ZedBoard Linux的第一个学习实例，不过由于一开始实在找不到内核中针对ZedBoard GPIO具体操作的代码在哪里，所以只能先从OLED开始看起，在学习完OLED驱动之后有了不少发现，比如OLED驱动中就有使用GPIO的操作，后来发现这些操作都被Linux内核中的GPIOLIB库管理着，相关的文档在Documentation/gpio.txt中有介绍，通读一遍之后就会有不少发现的，相关的GPIOLIB库文件位于drivers/gpio/gpio-lib.c文件中，不过这部分文件只是提供了库函数，而真正在ZedBoard启动时进行GPIO注册管理的文件是drivers/gpio/gpio-xilinxps.c，可以在这个文件中找到这样一个宏定义：

这里一共注册了118个GPIO口，看看Datasheet就知道这里的意思应该是MIO[0:53]+EMIO[54:117]，也就是54个MIO加上64个EMIO，看到这里我还是有一些疑问，因为并不是所有的IO口都作为GPIO来使用的，有很大一部分是进行IO复用的，下面是我在XPS中的MIO配置截图：

可以看到MIO中真正作为GPIO口使用的也就只有MIO[0,7,9:15,50:51]，我当时就有疑问：如果我在Linux 中申请了这一部分被复用的GPIO，这会不会与正在复用的那些功能起冲突？（至少在MCU中有很多复用功能是在配置了GPIO方向之后才能正常复用的）后来看来一下zynq的UG585手册，找到了下面这张图才解决了问题：

可以看到所有GPIO与其他复用的功能最后都是经过MIO网络路由到外部的GPIO端口的，也就是说即使在相应的GPIO寄存器中配置了GPIO的功能，那么这部分功能也不会生效！而配置这些复用功能的寄存器是在slcr（System Level Control Registers）寄存器中操作的，可以在UG585上找到这些寄存器具体的参数：

而在Digilent Linux内核中，slcr相关的文件可以在linux-digilent/arch/arm/mach-zynq/slcr.c中找到。另外除了MIO，还有

EMIO的配置，可以在上面的截图中看到XPS中配置了60个EMIO，并且在xps的ucf文件中可以找到配置相关注释：

这里的processing_system7_0_GPIO指的的就是EMIO，所以可以看到EMIO[1:6]是用的OLED，而在GPIO寄存器配置中：

GPIO Bank0, MIO[0:31]

GPIO Bank1, MIO[32:53]

GPIO Bank2, EMIO[0:31]

GPIO Bank3, EMIO[32:63]

是顺序排列的，所以上面这里的EMIO[1:6]对应的就是GPIO[55:60]，然后我们可以在devicetree源文件中找到oled的配置：

这里面的GPIO的号码正好对应了刚才计算出来的数字，到这里也就能理解这些号码的意义了:-)（这里需要事先设置好GPIO控制器，可以在前面找到gpio-controller字段）。

但是看到这里不禁又有了另一个疑问，为什么设备树只有oled的配置，而没有led和switch的配置，这也是当初我找不到内核在哪里操作led的原因。有一次无意间在ZedBoard_Linux_Design的doc目录下的DemoFeatures.txt中发现内核中自带了这样两个命令：

然后再仔细一看ramdisk中read_sw,write_led里面的内容：

可以看到这里直接操作了sysfs下面的gpio class进行LED的写和Switch的读，但是这些目录以及相关的文件并不是凭空而来的，最后在ramdisk的etc/init.d/rcS中可以找到这样一段脚本：

这才是这些目录真正的开端，启动时配置了这些，你只要Google一下sysfs gpio就可以找到一大堆东西，这里我简要介绍一下，也就是linux下gpio支持sysfs空间的操作，也就是可以绕过创建设备节点进行此操作，不过首先需要开启内核对sysfs的支持以及gpiolib对sysfs的支持，相关的代码依旧在

drivers/gpio/gpiolib.c文件中，我们可以找到相关的宏：

这个宏下面的内容都是针对SYSFS相关的支持，这里涉及的知识比较多，需要理解Linux 2.6的设备模型相关的知识。如果是直观的操作的话，你只需要在/sys/class/gpio下进行echo XXX > export操作，不过这里XXX必须是内核支持的gpio号，比如内核启动之后在rcS脚本中echo的就是[61:68]和[69:76]，这样就会在/sys/class/gpio目录下创建gpioXXX目录，然后我们可以设置led对应的gpioXXX目录下的direction 属性为out就能够设置GPIO为输出，最后只需要像write_led脚本中那样向/sys/class/gpio/gpioXXX/value echo 0或者1就可以了，最终你会看到LED灯点亮！

当然你也可以使用类似于pmodoled驱动的形式，最终以/dev目录下的设备节点来操作底层硬件，这样的话就需要注册platform驱动并且通过设备树中的节点进行匹配，可以在设备树源文件最后添加下面的配置信息：

有时间我把我写的代码贴出来晒晒！

在platform驱动中的probe函数中来进行cdev的初始化与file_operations的设置，具体可以参考pmodoled 驱动中的代码。

同时gpiolib还支持debugfs，可以查看哪些GPIO口被哪些设备分配了，不过使用之前需要先挂载

可以看到其中GPIO[55:60]被pmodoled驱动分配了，而GPIO[61:76]则是被sysfs分配了，最前面的GPIO[7]则是被linux的led驱动分配了，代码的位置是在drivers/leds/leds-gpio.c。

最终要深入的话还是建议看内核源码和文档：

drivers/gpio/gpiolib.c

Documentation/gpio.txt

参考链接：

使用/sys 文件系统访问Linux 内核

linux那些事之sysfs

在Linux 下用户空间与内核空间数据交换的方式

linux驱动开发的经典书籍

linux驱动开发的经典书籍结构、操作系统、体系结构、编译原理、计算机网络你全修过我想大概可以分为4个阶段，水平从低到高从安装使用=>linux常用命令=>linux系统编程=>内核开发阅读内核源码其中学习linux常用命令时就要学会自己编译内核，优化系统，调整参数安装和常用命令书太多了，找本稍微详细点的就ok，其间需要学会正则表达式系统编程推荐《高级unix环境编程》，黑话叫APUE 还有《unix网络编程》这时候大概还需要看资料理解elf文件格式，连接器和加载器，cmu的一本教材中文名为《深入理解计算机系统》比较好内核开发阅读内核源码阶段，从写驱动入手逐渐深入linux内核开发参考书如下《linux device drivers》，黑话叫ldd 《linux kernel development》，黑话叫lkd 《understading the linux kernel》，黑话叫utlk 《linux源码情景分析》这四本书为搞内核的必读书籍最后，第三阶段和第四阶段最重动手，空言无益，光看书也不罩，不动手那些东西理解不了学习linux/unix编程方法的建议建议学习路径：首先先学学编辑器，vim, emacs什么的都行。然后学make file文件，只要知道一点就行，这样就可以准备编程序了。然后看看《C程序设计语言》K&R，这样呢，基本上就可以进行一般的编程了，顺便找本数据结构的书来看。如果想学习UNIX/LINUX的编程，《APUE》绝对经典的教材，加深一下功底，学习《UNP》的第二卷。这样基本上系统方面的就可以掌握了。然后再看Douglus E. Comer的《用TCP/IP进行网际互连》第一卷，学习一下网络的知识，再看《UNP》的第一卷，不仅学习网络编程，而且对系统编程的一些常用的技巧就很熟悉了，如果继续网络编程，建议看《TCP/IP进行网际互连》的第三卷，里面有很多关于应用

wdm驱动开发之路

WDM驱动开发之路写在前面：在专栏的前几期中，我们一起初步学习了vxd的开发技术。Vxd技术是很深奥的，不是一篇两篇文章能讲清楚，但你已经入了门，剩下的就要看你的修行了。多看书，多泡论坛(当然是上咱们的驱动开发网论坛了:->)，多写程序…我的手不够用了。功到自然成嘛。不过话又说回来，vxd只是权宜之计，WDM才符合当今的潮流(程序员都是时髦人士，君不见先是VB、VC然后是asp、JSP、PHP,数也数不过来呀)，Win9x寿终正寝时也就是vxd的末日，你不想随它而去吧(开个玩笑)，那就随我来。按笔者的想法，这篇文章写成连载形式，一次讲一个主题，并且必要时带着例子，让大伙step by step地把WDM驱动弄个透底，不想让大家觉得稀里糊涂，也不想让大家觉得白买杂志了。今天我们一起讨论第一部分，了解篇。 (一)了解篇 WDM模型（Windows Driver Model）是微软公司为当前主流操作系统Windows98和Windows 2000的驱动程序设计的一种构架。它和传统的win3.x和win95使用的vxd的驱动是完全不同的体系结构。不过对于最终用户来说，WDM驱动程序在Windows98和Windows2000下的表现很相似。作为驱动开发人员来说，它在两者中有很多的不同。并且Windows98中的WDM只能算是Windowss2000中的WDM的一个了集。在Windows98中有一些驱动程序只能使用VXD来实现，如串行通讯驱动等。要写驱动程序，首先要了解操作系统的结构。在WDM体系中，windows2000操作系统中是最标准的实现方式，Windows98则是部分兼容WDM结构。照微软的说法，Windows98和Windows2000 X86(Intel 架构)版本实现二进制码兼容(参见98DDK)，Windows2000 x86版本与其它CPU平台版本实现源码级兼容(因为Windows 2000是基本NT相似的结构，最底层是硬件抽象层HAL，所有我们相信它们之间能源码级兼容)。但实际上，Windows2000的WDM实现中有很多例程在Windows98中没有实现，一旦试图加载这样的WDM驱动程序到Windows98中，则不能正常加载，当然我们也有办法实现它，那就是利用“桩”技术。具体可参见Walter Oney写的《Programming the Microsoft Windows Driver Model》一书。我们首先来看看Windows 2000的系统结构，然后再来看看Windows 98的。图一是Windows 2000的系统结构图。从图中我们可以看出：整个系统被分为两个态，用户态和核心态。从图中可以明显看出I/O操作最后是怎样作用到硬件上的。用户态应用程序对Windows 子系统进行win32 API调用，这个调用由系统服务接口作用到I/O管理器(严格地说，在Windows 系统中不存在I/O管理器这样的独立模块，这个只是为了方便叙述而将各种核心功能调用的集合称作I/O管理器,业界人士都这样称呼这个部分)，I/O管理器进行必要的参数匹配和操作安全性检查，然后由这个请求构造出合适的IRP(IO Request Package,I/O请求包),并把此IRP传给驱动程序。简单情况下，驱动程序直接执行这个请求包，并与硬件打交道，从而完成I/O请求工作，最后由I/O管理器将执行结果返回给用户态程序。但在WDM体系结构中，大部分实行分层处理。即在图中“设备驱动“这部分，分成了若干层，典型地分成高层驱动程序、中间层驱动程序、底层驱动程序。每层驱动再把I/O请求划分成更简单的请求，以传给更下层的驱动执行。以文件系统驱动为例，最高层驱动只知道文件如何在磁盘上表示，但不知到怎样得到数据。最低层驱动程序只知道怎样从磁盘取出512B为单的数据块，但不知道文件怎样表示。举个更具体的生活例子。主人(最高层驱动)知道（并且需要）笔计本电脑，但不知道具体放在什么位置；而仆人(最底层驱动)却知道它放在具体什么地方，但

linux驱动程序的编写

linux驱动程序的编写一、实验目的 1.掌握linux驱动程序的编写方法 2.掌握驱动程序动态模块的调试方法 3.掌握驱动程序填加到内核的方法二、实验内容 1. 学习linux驱动程序的编写流程 2. 学习驱动程序动态模块的调试方法 3. 学习驱动程序填加到内核的流程三、实验设备 PentiumII以上的PC机，LINUX操作系统，EL-ARM860实验箱四、linux的驱动程序的编写嵌入式应用对成本和实时性比较敏感，而对linux的应用主要体现在对硬件的驱动程序的编写和上层应用程序的开发上。嵌入式linux驱动程序的基本结构和标准Linux的结构基本一致，也支持模块化模式，所以，大部分驱动程序编成模块化形式，而且，要求可以在不同的体系结构上安装。linux是可以支持模块化模式的，但由于嵌入式应用是针对具体的应用，所以，一般不采用该模式，而是把驱动程序直接编译进内核之中。但是这种模式是调试驱动模块的极佳方法。系统调用是操作系统内核和应用程序之间的接口，设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口。设备驱动程序为应用程序屏蔽了硬件的细节,这样在应用程序看来,硬件设备只是一个设备文件,应用程序可以像操作普通文件一样对硬件设备进行操作。同时,设备驱动程序是内核的一部分,它完成以下的功能:对设备初始化和释放;把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据;读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序请求的数据;检测和处理设备出现的错误。在linux操作系统下有字符设备和块设备，网络设备三类主要的设备文件类型。字符设备和块设备的主要区别是:在对字符设备发出读写请求时,实际的硬件I/O一般就紧接着发生了;块设备利用一块系统内存作为缓冲区,当用户进程对设备请求满足用户要求时,就返回请求的数据。块设备是主要针对磁盘等慢速设备设计的,以免耗费过多的CPU时间来等待。 1 字符设备驱动结构 Linux字符设备驱动的关键数据结构是cdev和file_operations结构体。

从零开始搭建Linux驱动开发环境

参考：韦东山视频第10课第一节内核启动流程分析之编译体验第11课第三节构建根文件系统之busybox 第11课第四节构建根文件系统之构建根文件系统韦东山书籍《嵌入式linux应用开发完全手册》其他《linux设备驱动程序》第三版平台： JZ2440、mini2440或TQ2440 交叉网线和miniUSB PC机（windows系统和Vmware下的ubuntu12.04）一、交叉编译环境的选型具体的安装交叉编译工具，网上很多资料都有，我的那篇《arm-linux- gcc交叉环境相关知识》也有介绍，这里我只是想提示大家：构建跟文件系统中所用到的lib库一定要是本系统Ubuntu中的交叉编译环境arm-linux- gcc中的。即如果电脑ubuntu中的交叉编译环境为arm-linux-

二、主机、开发板和虚拟机要三者互通 w IP v2.0》一文中有详细的操作步骤，不再赘述。 linux 2.6.22.6_jz2440.patch组合而来，具体操作： 1. 解压缩内核和其补丁包 tar xjvf linux-2.6.22.6.tar.bz2 #　解压内核 tar xjvf linux-2.6.22.6_jz2440.tar.bz2　#　解压补丁

cd linux_2.6.22.6 patch –p1 < ../linux-2.6.22.6_jz2440.patch 3. 配置在内核目录下执行make 2410_defconfig生成配置菜单，至于怎么配置，《嵌入式linux应用开发完全手册》有详细介绍。 4. 生成uImage make uImage 四、移植busybox 在我们的根文件系统中的/bin和/sbin目录下有各种命令的应用程序，而这些程序在嵌入式系统中都是通过busybox来构建的，每一个命令实际上都是一个指向bu sybox的链接,busybox通过传入的参数来决定进行何种命令操作。 1）配置busybox 解压busybox-1.7.0,然后进入该目录，使用make menuconfig进行配置。这里我们这配置两项一是在编译选项选择动态库编译，当然你也可以选择静态，不过那样构建的根文件系统会比动态编译的的大。 ->Busybox Settings ->Build Options

Linux驱动工程师成长之路

本人此刻还不是什么驱动工程师，连入门都谈不上，但我坚信在未来的3-5年我肯定能成为我想像中的人，因为我马上就要进入这一行工作了。写下这个日志来记录我是怎么最后成为我想像中的人才的，呵呵。《Linux驱动工程师》这个东西是我在大二的时候看到有一篇讲如何学习嵌入式的，点击这里下载PDF，里面讲到嵌入式分为四层：硬件，驱动，系统，应用程序;还说linux驱动最难然后工资也最高就冲着他这句话我就决定我大学毕业的时候要去做这个linux驱动工程师，随后我就先后买了51单片机，ARM7,ARM9还有一大堆的视频教程准备来进行学习。我还跟我旁边那个哈工大哥们说：“我们学校像我这样的人很少，你们学校呢？”他说：“太少了，不过我们学校都是做这种板子卖的人比较多！”。行，你们牛！即使是买了这些东西，从大二到现在都快毕业了但感觉还是没有入门。回想一下我都学过什么啊：1：自己在ARM9上写bootloader(主要锻炼了三方面的知识：C语言应该写了有近万行的代码，ARM9的外设的基本操作方法如UART,LCD,TOUCH,SD,USB,ETHERNET...，makefile);2:移植和学习linux驱动。下面我说一下我学习Linux驱动的一个思路这也是我在面试的时候自我介绍中最重要的部分；1：硬件知识学习Linux驱动首先得了解这个驱动对应的硬件的一些基本原理和操作方法比如LCD你得了解它的场同步，行同步，像素时钟，一个像素的表示模式，还有就是这个LCD是怎么把图像显示在屏幕上的。如果是USB,SD卡就得了解相关协议。可以通过spec（协议）、datasheet来了解，这就是传说中的Linux驱动开发三件宝之二，还有一个就是linux相关源码。2：了解linux驱动框架linux下的每一类驱动差不多都是一个比较完善的子系统，比如FLASH的驱动它就属于MTD子系统从上到下分为四层：设备节点层，设备层，原始设备层，最下面的与具体硬件相关的硬件驱动层，通常要我们自己来实现就是最下面这个与具体硬件相关那部分代码。3：了解这个驱动的数据流。这个过程与第二个过程紧密相关，如果了解了驱动的框架差不多这个过程也算了解了。比如flash.在/dev/目录下有对应flash的字符设备文件和块设备文件，用户对这些文件进行读、写、ioctl操作，其间通过层层的函数调用最终将调用到最下面的硬件驱动层对硬件进行操作。了解这个过程我相信在调试驱动的时候是很有帮助。3：分析与硬件相关通常需要我们实现的那部分源代码。4：三板子上将驱动调试出来。每次调试都会出问题，但我买的板子提供的资料比较全调试过程中遇到的问题都比较浅显，即使是浅显的问题也要把它记录下来。(这个是我上次在华为面试的时候，那个人问我你调试驱动遇到过什么问题吗？你是如何解决的。当时我学习还没有到调试驱动这一步，所以那次面试也惨败收场)。好像说了这么多，还没有进入正题《工作的选择》。在年前去了龙芯，实习2.8K，转正3.5k，环境还是不错，经理很好，头儿也很帅都是中科院的硕士。不过去了两周我就没去了身边的人都不太理解，我也一度有过后悔的时候，从龙芯出来应该是1月6号，也就是从那个时候开始我就没有再找工作，转而学习linux驱动。一直到上周日。上周日的晚上我就开始投简历一开始要找linux驱动，在智联里面输入linux驱动出来500来个职位，点开一看没有一个自己符合要求的，差不多都要3-5年经验本科，有时候好不容易有个实习的关键字在里面，一看要求硕士，严重打击了我的信心，哎不管了随便投，最后又投了一下嵌入式关键字的职位。最后就瞎申请，看看职位要求差不多就申请。周一来了，这周一共来了6个面试，创下了我求职以来的历史新高。周一下午面了一家感觉还不错不过到现在也没有给我一个通知，估计当时我要了4500把他给要跑了，这家是做测量的不是Linux驱动，差不多是把ARM当单片机用。周二上午一家也是要招linux驱动面了估计不到二分钟，他

行为驱动开发

行为驱动开发行为驱动开发（简称BDD）是测试驱动开发的升级版。它是一套软件工程实践方法，能帮助研发团队更快地构建和交付更有价值和更高质量的软件产品。采用BDD思想编写的测试读起来更像规格说明书而不是单元测试，所以它是使用测试作为表达和验证行为的一种手段。基于这个特性，BDD也非常适合应用在需求分析中。一、行为驱动开发的原则 1．聚焦交付业务价值。使用验收标准作为目标，帮助业务实现更实际的可交付的功能。 2．团队共同确定交付标准。业务分析人员，开发人员，测试人员与最终用户一起定义和指定功能。 3．拥抱变化。项目开始时不锁定需求，而是假设需求，从用户那里得到早期的反馈，对需求的理解将在项目的整个生命周期中演进和变更。 4．不仅仅编写自动化测试，而是编写可执行规范和底层规范。团队将验收标准转换为自动化的验收测试，更准确地说是转换为可执行规范。在编写任何代码之前，开发人员将考虑代码实际上应该做什么，并将其表示为底层的可执行规范。可执行规范是一种自动化测试，它演示和验证应用程序如何交付特定的业务需求。自动化测试作为构建过程的一部分运行，并在对应用程序进行更改时运行，进行验收测试和回归测试。 5．交付活文档，并使用活文档来支持后续维护工作。在项目结束后持续维护项目可执行规范。二、行为驱动开发的优势 1．专注业务目标，避免工程师把工作量浪费在不提供业务价值的功能上，能够降低成本，减少浪费。

2．完整的可执行规范，可充当开发人员的辅助技术文档，更容易理解现有的代码库并进行更改。 3．全面的自动化验收测试和回归测试，不仅可以提升执行效率，也能降低手工测试的出错率，使得迭代速度更快更可靠。三、行为驱动开发的缺陷 1. 需要多个角色高度参与和协作，涉众如果不愿意或不能参与对话和协作，或者等到项目结束后才给出反馈，就很难充分利用BDD的优点。 2．比较适用于敏捷开发，但不太适用于瀑布式开发。 3．对参与角色能力要求很高，尤其是测试团队，不仅需要精通业务，对业务目标清晰，而且对测试技术能力要求更高，如果编写的自动化测试很烂，会导致更高的测试维护成本。

单片机驱动开发班

单片机驱动开发班课程背景：随着经济的发展，科技的突飞猛进，芯片技术也取得了飞速发展，这就使单片机技术在各种民用和工业测控等领域得到更为广泛应用。包括如今异常火爆的汽车电子中的车身控制、底盘控制、发动机控制、安全控制、娱乐系统等;包括传统的工业控制中的电机控制、温控系统、仪表设备、楼宇自控系统、数据采集系统等;包括计算机网络通信、数据传输、军用设备、航空航天等。单片机凭借其低成本、高性能的不可替代优势，已经成为微电脑控制的主力军。据统计，我国的单片机年需求量已达2亿片以上，且每年以大约15%的速度增长，发展迅速的单片机行业有着广阔的前景。相比于发展迅猛的单片机行业，国内的单片机设计开发从业人员缺口很大。据统计，到2015年，我国单片机开发从业人员将达350万人，而目前的从业者只有大约一百五十万人，两百万的人才缺口正驱动大量人员加入这个庞大的群体。学院优势：硅谷芯微是深圳市硅谷龙科技有限公司教育产业下属专门从事IT实训的独立机构，深圳市硅谷龙科技有限公司始创于中国深圳，由侯工单片机工作室投资成立，致力于通过创新、高品质的课程体系和高效、实用的教育服务推动我国芯片级IT教育体系的建设。深圳市硅谷龙科技有限公司致力于提供个性化、着眼于未来的教育服务，把国际先进且具有自主知识产权的案例全面应用于教育服务，在IT职业教育领域，硅谷龙以实用型的工程师人才培养理念作导引，以学生就业和职业生涯发展为指向，以成熟的IT开发经验为基础，通过完善、创新的课程体系以及全球化的企业合作为保障开展IT各类职业人才教育。硅谷龙在全国范围内建立实训基地，通过系统的实训，帮助学生提高职业素质及就业竞争力，并最终完成学员的就业服务。面向行业及岗位：面向行业：消费类电子、工控、汽车电子、监控电子等主要岗位：单片机工程师、单片机硬件工程师、单片机技术支持工程师、单片机销售工程师、单片机驱动工程师。教学目标：

《基于Linux的驱动开发》PDF课件

远见品质
Linux内核与C代码
v Linux内核庞大，结构复杂
? 对Linux 2.4内核的统计：1万个文件，4百万行代码 ? 对Linux 2.6内核的统计：1.5万个文件，6百万行代码
v Linux内核的主体使用GNU C，在ANSI C
上进行了扩充
? Linux内核必须由gcc编译编译 ? gcc和Linux内核版本并行发展，对于版本的依赖性强 ? Linux 2.6内核建议使用gcc 3.3以上版本，C99编程风格
v 内核代码中使用的一些编程技巧，在通常
的应用程序中很少遇到
v 学好Linux、首先要学好C语言
《基于Ｌｉｎｕｘ的驱动开发》ＰＤＦ课件

远见品质
linux 2.4 的内核目录结构
/arch /arch /drivers /drivers /kernel /kernel /lib /lib /boot /boot
/arm /arm
/alpha /alpha
/m68k /m68k /kernel /kernel /lib /mm /lib /mm
/mach-s3c2410 /mach-s3c2410
/Documentation /Documentation /ipc /ipc /fs /fs Linux2.4.x Linux2.4.x /include /include /mm /mm /init /init /net /net /scripts /scripts /asm-arm /asm-arm /arch-s3c2410 /arch-s3c2410 /linux /linux /proc-armv /proc-armv /net /net
《基于Ｌｉｎｕｘ的驱动开发》ＰＤＦ课件

基于项目驱动的嵌入式综合开发

实训报告实训名称：基于项目驱动的嵌入式综合开发姓名：院（系）：专业班级：学号：指导教师：实习时间：

一、实训目的（一）实习目的本实训课程是针对嵌入式软件专业学生专门设计的，通过本课程设置的几个嵌入式综合项目的系统学习，可以使学生由浅入深的对嵌入式Linux系统进行全面学习，能够独立胜任嵌入式Linux应用开发、系统开发、驱动开发等多方面工作，并注重敬业团队精神培养。 1）增强学生的理论联系实际的能力 2）通过实训了解企业项目开发流程和学习新技术的方法 3）通过实训项目了解企业项目开发过程中文档的整理方法和问题的分析方法 4）通过实训项目加强学生对基础课程的运用能力，使其认识到基础知识的重要性5）通过实训争强学生对本专业和未来工作岗位的理解，端正心态，明确就业目标6）通过实训争强学生的编程技能，培养其良好的编码风格和编码习惯（二）方法本实训课程安排在学校实验室统一进行实训，学生上机独立完成规定实训项目。（三）任务要求每位同学独立完成实训题目的编程、调试、优化与测试，并交付使用。要求强化编程思维、编程能力和代码优化的能力，撰写《实训报告》（含：需求分析、总体设计、算法分析及设计中遇到的主要问题和解决方法，设计中尚存的不足与心得体会）。上交完成的所有源程序及相关文件。

三、实训报告 3.1 项目1名称智能手环 3.1.1 实训内容本次实训内容是制作智能手环，需要实现计步，测量温度，显示时间，电量，报警等功能。具体模块如下：（1）LED模块：显示电量（2）ADC模块：模数转换（3）PWM模块：蜂鸣器报警（4）KEY模块：按键控制（5）RTC模块：实时时钟（6）计步以及温度显示模块（7）总体实现 3.1.2 实训过程及相关结果首先需要搭建软硬件环境，安装Ubuntu系统，安装交叉编译工具链。然后需要下载调试硬件连接，安装串口驱动等。环境搭建完成之后需要实现相应的每一个功能，具体功能如下：（1）LED模块：显示电量此模块主要功能为点亮LED灯，以此来实现手环的点亮显示功能。原理图如下：在项目目录下分别创建led.c,led.h,main.c文件，根据芯片手册所分析的对应寄存器数据，在

ARM裸机驱动开发说明书

附件1：学号：实验设计说明书题目ARM裸机驱动学院计算机科学与信息工程学院专业计算机科学与信息技术班级12嵌入式学生姓名古应波、卢圣指导教师朱超平 2015年6月10日

写在前面本文档以ARM9（三星2410/2440）为平台，介绍了如何实现裸机驱动程序的编写。初次接触裸机程序，感觉什么都是一头雾水，由于对硬件的不熟悉，所以前期花了很多时间来熟悉S3C2440的硬件原理图，初步熟悉了硬件原理之后，发现其实简单的逻辑驱动程序开发并不是很难。学习就应该这样，循序渐进。把一步步把简单的东西弄懂了，便没有复杂的了，所谓水到渠成。这篇文章是面对初学者的，把很多问题简化了。希望对刚接触ARM裸机程序开发的同学有所帮助。由于时间和技术的限制，程序还存在不少bug，欢迎指正。

目录第一节、项目建立 (3) 第二节、相关参数的配置 (4) 第三节、程序的编译、烧写、执行 (7) 第四节、串口驱动 (8) 第五节、LED驱动 (11) 第六节、按键及蜂鸣器驱动 (12) 第七节、步进电机驱动 (13) 第八节、RTC驱动 (14) 第九节、定时器驱动 (16) 第十节、中断驱动 (17) 第十一节、数码管驱动 (18) 第十二节、I2C矩阵键盘驱动 (19) 第十三节、LCD驱动 (20) 第十四节、触摸板驱动 (24) 第十五节、驱动整合 (26) 串口模式： (26) LCD模式： (27)

第一节、项目建立本次项目使用的软/硬件包括: CodeWarrior for ARM Developer Suite v1.2(以下简称ADS). MagicARM2440硬件仿真平台工程建立步骤：打开ADS，选择File->New。在弹出的面板框中选择ARM Executable Image，项目名填写Test(可根据自己需要自行更改)，项目存储位置此处选择F://ADS/Test（可根据自己需要自行更改）。注意：项目的储存位置一定不要包含中文路径，否则会出现不可预期的错误。建立项目工程组织文件夹。在屏幕的中部点击右键，选择Create Group新建项目的组织文件夹，方便对源文件进行管理。如下图

Linux驱动开发人员所需要做的工作

Linux驱动开发人员所需要做的工作 Boot Loader 当CPU一上电，此时CPU必须从NOR Flash或者NAND Flash中取指令，直接从 NAND Flash取指令的AP为支持Nand 启动。 Nand boot ,其实原理就是AP 内部的ROM里有一小段代码，包括NAND Flash驱动，它启动从Nand Flash中读取一段（比如4KB)到内部的SRAM中，然后跳转到SRAM起始位置，执行SRAM中的代码。SRAM中的代码中包括初始化SDRAM,Nand Flash driver等，它的第一件事情就是初始化SDRAM, 然后把Nand Flash中的更多的东西(整个boot loader)搬到SDRAM中，然后执行uboot NOR boot : 代码就在NOR Flash中，直接执行，初始化CPU ,SDRAM 等，把整个uboot 搬到SDRAM中，然后执行uboot，在uboot中把kernel从 NAND Flash中读出。对于常用的cpu , u boot 都支持，这块不需要改什么对于u boot不支持的cpu , 需要写汇编，初始化cpu ,SDRAM ，NAND Flash驱动，NOR Flash驱动（setenv命令需要）等在boot loader 中，还需要UART驱动，以支持打印信息。另外要加上LCD 驱动，以支持splash ,否则在uboot阶段，没有任何显示。正常启动 uboot,以引导linux 这些就够了。但是对于一个产品：它在研发阶段，uboot 必须支持TFTP , 需要网卡驱动（在boot loader中）必须支持通过uboot下载，对于串口下载到内存，uboot本身支持，loadb,loady 等命令，但因为速度慢，所以一般要uboot支持USB下载，可基于DFU的基础上改成bulk 传输。同时对于生产ATE，把它放在uboot阶段对生产比较好，否则要等到整个系统起来，kernel+小测试文件系统也要10多妙。这样的话，在ATE中需要加上 memory test ,LCD test, 声卡测试，需要加上I2C驱动,key test,RTC test,。

Windows驱动开发技术详解第六章的(Windows内核函数)自我理解

Windows驱动开发技术详解第六章的(Windows内核函数)自我理解学习各种高级外挂制作技术，马上去百度搜索（魔鬼作坊），点击第一个站进入，快速成为做挂达人。其实这章主要就是讲函数DDK有自己的函数跟SDK一样编写DDK使用DDK提供的函数就OK了 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ASCII字符串和宽字符串 ASCII字符构造 char*str1="abc"; 打印ASCII字符串 char*string="hello"; KdPrint("%s\n",string);\\注意是小写%s ///// UNICODE字符构造 wchar_t*str2=L"abc"; 打印宽字符串 WCHAR*string=L"hello"; KdPrint("%S\n",string);\\注意是大写%S /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ANSI_STRING字符串和UNICODE_STRING字符串 ASCII字符串进行了封装 typedef struct_STRING{ USHORT Length;//字符的长度。 USHORT MaximumLength;//整个字符串缓冲区的最大长度。 PCHAR Buffer;//缓冲区的指针。 }STRING; 输出字符串 ANSI_STRING ansiString; KdPrint("%Z\n",&ansiString);//注意是%Z UNICODE_STRING宽字符串封装 typedef struct_UNICODE_STRING{ USHORT Length;//字符的长度，单位是字节。如果是N个字符，那么Length等于N的2倍。USHORT MaximumLength;//整个字符串缓冲区的最大长度，单位也是字节。 PWSTR Buffer;//缓冲区的指针。 }UNICODE_STRING*PUNICODE_STRING; 输出字符串 UNICODE_STRING ansiString; KdPrint("%wZ\n",&ansiString);//注意是%wZ ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

【免费下载】linux驱动开发的经典书籍

Linux 驱动开发的经典书籍 Linux 驱动学习的最大困惑在于书籍的缺乏，市面上最常见的书为《linux_device_driver 3rd Edition 》，这是一本很经典的书，无奈Linux 的东东还是过于庞大，这本侧重于实战的书籍也只能停留在基本的接口介绍上，更深入的东东只能靠我们自己摸索了。但万事总有一个开头，没有对Linux 驱动整体框架的把握是很难做一个优秀的驱动开发者的。除了这本Jonathan Corbet, Greg Kroah-Hartman, Alessandro Rubini 合著的经典大作外，另一本理论实践并重的书就是《Linux Kernel Development,2nd Edition 》有著名的内核专家Robert Love 所著，通过Robert Love 的娓娓道来，相信你会感到自己功力的不断提升，但学习驱动，最本质的东西还是操作系统的一些基本的理论了，《Understanding The Linux Kernel, 3rd ed 2005》更加关注这一点，作为一个注重理论的经典之作，则是Linux 驱动研发人员内功的根基。但很遗憾的是，以上几本书都更侧重于编程者内功的修养，对于初学者而言，往往有过于深奥之感，关乎国内的书，也似乎只懂得copy 些代码做些粗浅的讲解，花拳绣腿的态势又过于明显。成为一名精通 Linux 程序设计的高级程序员一直是不少朋友孜孜以求的目标。根据中华英才网统计数据，北京地区 Linux 程序员月薪平均为 Windows 程序员的 1.8 倍、Java 程序员的 2.6 倍， Linux 程序员年终奖金平均为 Windows 程序员的 2.9 倍。同时数据显示，随着工作经验的增长， Linux 程序员与 Windows 程序员的收入差距还有扩大的趋势。Denis 认为，要学好 Linux 环境下的编程，关键是要看对、选对、学会正确的书籍。可以说，如果你选对了 Linux 编程的经典书籍，配合你在程序设计工作中的刻苦钻研，成为一名精通 Linux 程序设计的高级程序员并非一件可望不可及的事情。但如果各位程序员朋友没有选对正确的书籍，则你的职业生涯之路就可能面临坎坷。今天，水煮鱼向各位朋友推荐的这些书，有的是资深老前辈们当初向水煮鱼的推荐，还有的是 IBM 的内部培训指定参考书，它们都很值得各位朋友抽空认真一读。为什么要学习 Linux 环境下的编程 Linux 是一个开放、灵活、跨平台的操作系统，上至庞大的数据中心，下至可放于掌心中的嵌入式设备，无处没有 Linux 的身影。更为重要的是， Linux 是一个与 Unix 既一脉相承又与时俱进的系统。可以说，上世纪70年代学习的 Unix 知识和技巧，在今天仍然大有用武之地，这与 Windows 平台的开发形成了鲜明的对比。程序员不用担心今天微软出一个 .net ，明天又出一个 F#，使得自己过去学习的成果付之东流。上个星期，水煮鱼与一位 Linux 项目经理聊天过程中，这位 Linux 项目经理告诉水煮鱼，他们项目的利润非常高，急需具备一定 Linux 编程知识的程序员。他说：“其实我们对程序员的编程技巧要求也并非很高，这是可以在工作中培训和提高的，关键是很多程序员连基本的 Linux 编程思想都不了解，我怎么聘用他们呢？我们去大学招聘的时候，给本科应届生开出 8000 元的月薪，但是就是很难招到人。我拿一些经典书籍中一些经典例子来考他们，他们基本上都是一问三不知。其实，如果他们能回答上一半的问题，我还是很愿意考虑是否聘用他们的。而对于项目相关部分的专业知识，我们有专业的内部培训，并不担心这个问题，关键是看应聘者是否具备 Linux 编程的基本思想。” 水煮鱼认为，这位项目经理朋友提到的问题还是很有代表性的。其实很多程序员朋友，只要能掌握这些书中的基础知识，是很容易脱颖而出的。事实上，项目经理他们也都很忙，并没有空去自己设计高难度的面试题目，而是直接采用经典书籍中的经典例子。、管路敷设技术通过管线敷设技术，不仅可以解决吊顶层配置不规范问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

linux的lcd驱动详细讲解

嵌入式驱动程序Day12 Top 1. LCD驱动设计开发 1 LCD驱动设计开发 1.1问题通过led驱动开发掌握linux内核framebuffer 驱动开发通用方法。 1.2方案一、帧缓冲(Framebuffer )。帧缓冲(Framebuffer )是Linux为显示设备提供的一个接口，Linux抽象出FrameBuffer这个设备来供用户态进程实现直接写屏。Framebuffer机制模仿显卡的功能，将显卡硬件结构抽象掉，可以通过Framebuffer的读写直接对显存进行操作。用户可以将Framebuffer看成是显示内存的一个映像，将其映射到进程地址空间之后，就可以直接进行读写操作，而写操作可以立即反应在屏幕上。这种操作是抽象的，统一的。用户不必关心物理显存的位置、换页机制等等具体细节。这些都是由Framebuffer 设备驱动来完成的。 Framebuffer本身不具备任何运算数据的能力，就只好比是一个暂时存放水的水池。CPU将运算后的结果放到这个水池，水池再将结果流到显示器，中间不会对数据做处理。应用程序也可以直接读写这个水池的内容。在应用程序中，一般通过将FrameBuffer 设备映射到进程地址空间的方式使用，比如下面的程序就打开/dev/fbO 设备，并通过mmap系统调用进行地址映射。 FrameBuffer设备还提供了若干ioctl 命令，通过这些命令，可以获得显示设备的一些固定信息(比如显示内存大小)、与显示模式相关的可变信息(比如分辨率、象素结构、每扫描线的字节宽度)，以及伪彩色模式下的调色板信息等等。二、FrameBuffer 在Linux中的实现和机制。 Framebuffer对应的源文件在linux/drivers/video/ 目录下。总的抽象设备文件为fbcon.c，在这个目录下还有与各种显卡驱动相关的源文件。 1. 分析Framebuffer设备驱动。 FrameBuffer设备驱动基于如下两个文件： (1) linux/include/linux/fb.h (2) linux/drivers/video/fbmem.c 2. 分析这两个文件。

学习笔记windows驱动开发技术详解

<学习笔记>Windows驱动开发技术详解派遣函数是Windows驱动程序中的重要概念。驱动程序的主要功能是负责处理I/O请求，其中大部分I/O请求是在派遣函数中处理的。用户模式下所有对驱动程序的I/O请求，全部由操作系统转换为一个叫做IRP数据结构，不同的IRP会被“派遣”到不同的派遣函数中。IRP与派遣函数 IRP的处理机制类似于Windows应用程序中的“消息处理”，驱动程序接收到不同的IRP后，会进入不同的派遣函数，在派遣函数中IRP得到处理。1.IRP 在Windows内核中，有一种数据结构叫做IRP（I/O Request Package），即输入输出请求包。上层应用程序与底层驱动程序通信时，应用程序会发出I/O请求。操作系统将I/O请求转化为相应的IRP数据，不同类型的IRP会被传递到不同的派遣函数中。 IRP有两个基本的重要属性，一个是MajorFunction，另一个MinorFunction，分别记录IRP的主类型和子类型，操作系统根据MajorFunction将IRP“派遣”到不同的派遣函数中，在派遣函数中还可以继续判断这个IRP属于哪种MinorFunction。下面是HelloDDK的DriverEntry中关于派遣函数的注册：

view plaincopy to clipboardprint? #pragma INITCODE extern "C" NTSTATUS DriverEntry( IN PDRIVER_OBJECT pDriverObject, IN PUNICODE_STRING pRegisterPath ) { NTSTATUS status; KdPrint(("Enter DriverEntry\n")); //设置卸载函数 pDriverObject->DriverUnload = HelloDDKUnload; //设置派遣函数 pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_CREATE] = HelloDDKDispatchRoutine; pDriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_CLOSE] = HelloDDKDispatchRoutine;

Linux设备驱动编程模型(基本编)

Linux设备驱动程序设计 15年来，Linux从一份大学生的作业演变成了Windows最强劲的竞争对手，在网络、企业、政府和消费电子市场中逐步占据了重要的地位，在有些领域甚至成了最主要的角色。15年来，Linux在欧洲、在美国、在亚洲向微软发起强劲挑战，以至微软CEO鲍尔默一度相信微软会被Linux击败。随着Linux进入嵌入式设备领域后，关注和投身Linux开发的开发人员越来越多，但目前市面上介绍Linux开发的资料却非常稀少，很多开发人员感到入行无门，我参照《Linux驱动开发详解》（华清远见，宋宝华）以及其他一些参考资料，编写了本教案，由于时间仓促，没有对应制作相关的ppt，请同学们谅解，希望能给大家一些帮助。在讲课之前，我们预备把所有的参考资料都列举出来，详细的知识点请大家去对应查找我们所列出的参考书籍。 1、《Linux程序设计》（人民邮电出版社，陈健等译第3版本）主要关注第18章 2、《Linux驱动开发详解》（华清远见，宋宝华） 3、《嵌入式设计及Linux驱动开发指南-基于ARM9处理器（第2版）》（电子工业出版社，孙天泽） 4、《嵌入式软件调试技术》（电子工业出版社，罗克露等） 5、《嵌入式Linux应用开发详解》（电子工业出版社，洗进等） 6、《嵌入式Linux程序设计案例与实验教程》（机械工业出版社，俞辉） 7、《嵌入式系统课程设计》（机械工业出版社，陈虎等）还有一些互连网资料，这里就不一一列举了。请大家尽量去找这些资料进行学习。第一讲Linux设备驱动编程之引言目前，Linux软件工程师大致可分为两个层次：（1）Linux应用软件工程师（Application Software Engineer）：主要利用C库函数和Linux API进行应用软件的编写；（2）Linux固件工程师（Firmware Engineer）：主要进行Bootloader、Linux的移植及Linux设备驱动程序的设计。一般而言，固件工程师的要求要高于应用软件工程师的层次，而其中的Linux设备驱动编程又是Linux 程序设计中比较复杂的部分，究其原因，主要包括如下几个方面：（1）设备驱动属于Linux内核的部分，编写Linux设备驱动需要有一定的Linux操作系统内核基础；（2）编写Linux设备驱动需要对硬件的原理有相当的了解，大多数情况下我们是针对一个特定的嵌入式硬件平台编写驱动的；（3）Linux设备驱动中广泛涉及到多进程并发的同步、互斥等控制，容易出现bug；（4）由于属于内核的一部分，Linux设备驱动的调试也相当复杂。目前，市面上的Linux设备驱动程序参考书籍非常稀缺，少有的经典是由Linux社区的三位领导者Jonathan Corbet、Alessandro Rubini、Greg Kroah-Hartman编写的《Linux Device Drivers》（目前该书